Технология сборки-сварки корпуса деаэратора БДА-4

Содержание

Введение

Раздел 1 Технологическая часть

1.1. Описание изделия

1.2.1 Условия работы изделия

1.3. Характеристика основного металла

1.3.1 Свариваемость

1.3.2 Сварные соединения

1.4. Выбор способа сварки

1.5. Выбор сварочных материалов

1.5.1. Выбор газа

1.5.2. Выбор сварочной проволоки

1.5.3. Выбор сварочного флюса

1.6. Выбор оборудования для сборки-сварки бака деаэраторного БДА

1.6.1. Выбор сварочного оборудования

1.7. Разработка технологического процесса изготовления бака деаэраторного БДА-

1.8. Выбор типа сварочных соединений, размеров и подготовки кромок

1.8.1. Расчет режимов сварки

1.9. Контроль качества

Раздел 2 Проектная часть

2.1. Технические требования, предъявляемые к оснастке

2.2. Выбор технологических баз и базирования заготовок

2.3. Описание оснастки, и ее работы, для сварки обечайки

2.4. Расчет пневмо цилиндра флюсовой подушки

2.5. План участка цех

Раздел 3 Расчет и планирование основных технико-экономических показателей производства сварной конструкции

3.1Организация планирования производственных работ на сварочном участке

3.2Направления повышения эффективности сварочного производства

3.3Порядок организации ремонта и технического обслуживания сварочного производства

3.4Мероприятия по созданию и обеспечению профилактики безопасных условий труда на участке сварочных работ

3.5Расчет и планирование себестоимости сварной конструкции на основе нормативов технологических режимов, трудовых и материальных затрат

3.5.1Расчет стоимости основных и вспомогательных материалов

3.5.2Расчет стоимости технологической электроэнергии

3.5.3Расчет основной заработной платы производственных рабочих

3.5.4Расчет дополнительной заработной платы и отчислений на социальные нужды

3.5.5Расчет амортизационных отчислений по эксплуатации оборудования и средств механизации

3.5.6Расчет и планирование основных технико-экономических показателей производства сварной конструкции

3.5.7 Планирование себестоимости единицы сварной конструкции

3.5.8 Расчет отпускной цены предприятия на сварную конструкцию

3.5.9Планирование основных показателей производства и реализации сварной конструкции

3.5.10 Планирование годового объема производства

3.5.11 Планирование выручки от реализации и себестоимости годового выпуска

3.5.12 Планирование прибыли и рентабельности

Раздел 4 Безопасность технологического процесса сборки-сварки изделия

4.1. Сравнительная характеристика процессов сварки по стандартной и новой запроектированной технологии

4.2. Краткая характеристика типов сварки

4.2.1. Сварка под флюсом

4.2.2. Механизированная сварка в СО

4.3. Предложения по повышению безопасности технологического процесса и оборудования

4.3.1Оптимизация параметров воздушной среды

4.3.2 Расчёт местной вытяжной вентиляции

4.4Оптимизация производственного освещения

4.4.1Расчет искусственного освещения

4.5Защита от излучений

4.5.1 Защита от шума и изоляция

4.6Обеспечение безопасной эксплуатации баллонов

4.7. Обеспечение электробезопасности. Общие требования к сварочному оборудованию

4.8Пожарная безопасность

4.9Нормализация экологической ситуации

Заключение

Список использованных источников

Приложение А Маршрутная карта

Приложение Б Технологические карты сборки-сварки

Приложение В Спецификация

Введение

В данном дипломном проекте необходимо разработать технологию сборки и сварки бака деаэраторного БДА4. Деаэратор используется для удаления коррозийноагрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из подпиточной воды систем теплоснабжения в котельных всех типов.

Так как изделие для проектирования было выбрано готовым, то в дипломном проекте вопросы проектирования изделия не рассматриваются. Однако при разработке технологии изготовления и выбора сварочной оснастки необходимо учесть технологичность изготовления конструкции, а именно удобство и простоту изготовления, которые обеспечат уменьшение затрат при изготовлении емкости и надежность в период эксплуатации.

Также важно правильно выбрать последовательность действий (технологический процесс). Процесс сварки, как правило, сопровождается вспомогательными процессами, а исходя из этого, и вспомогательным оборудованием (сварочной оснасткой), что также имеет большое значение в технологическом процессе.

В данном дипломном проекте разработана технология изготовления и сварки емкости, также выбрана сварочная оснастка. С помощью рационального выбора способа сварки и сварочных материалов можно существенно снизить себестоимость изготовления данной конструкции по сравнению с аналогичными технологиями изготовления.

Условия работы изделия

В процессе работы на бак деаэраторный действует статическая нагрузка на стенки корпуса бака от избыточного давления жидкости.

Рабочая температура эксплуатации емкости 104,2 °С.

Исходя из этого можно сделать вывод, что наиболее вредоносное влияние на изделие имеет внутреннее давление, и коррозионное повреждение от агрессивной рабочей среды. . Изделие можно отнести к ответственным конструкциям, должно соответствовать ДНАОП 0.001.07-94, Правила безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением. Наша задача обеспечить абсолютную герметичность сварного изделия, безопасность эксплуатации в течение расчётного срока службы, а именно 20 лет, возможность избавления от избыточного давления при эксплуатации бака деаэраторного, также предусмотреть возможность проведения технического освидетельствования, очистки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений. Для изготовления изделия выбрана низкоуглеродистая сталь 09Г2С по ГОСТ 552176.

Сварные соединения

Стандартная технология изготовления предусматривала: выполнение сварных швов с помощью механизированной сварки в среде СО2,. Основными недостатками этого технологического процесса являются:

- Низкая производительность процесса сварки за счет меньшей скорости сварки;

- Большая себестоимость за счет использования дорогих сварочных материалов, большего количества сварщиков, и применяемого оборудования;

- Более вредный процесс с точки зрения охраны труда при применении п/а сварки, по сравнению с автоматической сваркой под флюсом.

Выбор способа сварки

Для выбора способа сварки необходимо: выяснить среди каких способов выбирать. Рационально выбирать из типичных способов. К основным способам, которые достаточно широко применяются в производстве сварных конструкции относят: ручную дуговую сварку (Е), механизированную и автоматизированную сварку в С02 (УП), сварку плавящимся электродом в инертных газах (ИП), автоматическую сварку под флюсом (АФ), электрошлаковую сварку (Ш), газовую сварку (Г), аргонодуговую сварку (ИП), сварку плазменной дугой (П), электронно-лучевую сварку (ЭЛ) и лазерную сварку (Л).

Так же, необходимо учесть факторы, которые определяют способ сварки: химический состав материала, толщина, транспортабельность сварного изделия, положение при сварке, доступность, конфигурация соединения и длина швов, точность конструкции, программа выпуска изделия, тип производства, стоимость и т. д.

Выбор оборудования для сборки, сварки бака деаэраторного БДА-4

Сварочное оборудование должно удовлетворять всем требованиям технологического процесса, а также отвечать требованиям техники безопасности при изготовлении изделия. Оборудование должно соответствовать нормам безопасности, быть надежным в работе и простым в обслуживании, обеспечивать требуемые режимы сварки и контроль параметров сварки в процессе работы.

Источники сварочного тока, применяемые для сварки изделия, должны отвечать следующим требованиям:

обеспечение высоких динамических свойств (время перехода от короткого замыкания к рабочему режиму не более 0,01 секунды);

Мощность источника сварочного тока должна быть достаточна для сварки изделия;

К источникам сварочного тока предъявляются дополнительные требования по стойкости к воздействию внешних климатических и механических факторов:

возможность эксплуатации источников в диапазоне температур от плюс 40 0С до минус 40 0С;

возможность эксплуатации при относительной влажности окружающей среды до 80% (при температуре плюс 20°C);

стойкость к воздействию механических факторов внешней среды

Установки для сварки в среде защитных газов должны обеспечивать предварительную подачу газа до возбуждения дуги и задержку отключения подачи газа после окончания сварки.

Контроль качества

Для обеспечения качества работ по изготовлению емкости разработаем схему обеспечения качества, которая даст возможность получить постоянном качество готовой продукции и уменьшить количество брака. За счет чего может быть значительно уменьшена себестоимость изготовления, а также трудозатраты.

Схема обеспечения качества базируется на пооперационный контроль процесса изготовления продукции, и представляет собой четкий алгоритм действий при обнаружении несоответствия в технологическом процессе.

Суть схемы заключается в том, что при ее соблюдении не возможен переход с одной операции к другой, если в процессе предыдущей операции возникло какое-либо несоответствие.

Требования к контролю качества:

Контроль качества необходимо выполнять в процессе всех работ при изготовлении элементов конструкции в соответствии с ДНАОП 0.001.07-94, Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением;

По внешнему виду сварные швы должны удовлетворять следующим требованиям.

- иметь гладкую поверхность или равномерную чешуйчатую поверхность (без наплывов, прожогов, сужений и прерывания) и не иметь резкого перехода к основному металлу. В конструкциях, принимающих динамические нагрузки, угловые швы должны выполняться с плавным переходом к основному металлу;

- наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь трещин;

- подрезы основного металла не допускаются;

Допускаются следующие дефекты швов сварных соединений, которые вы - являются физическими методами контроля:

- не провары по сечению швов в соединениях доступных свариванию с двух сторон глубиной до 5 % толщины но не больше 1 мм при длине не провара не больше 30 мм, расстояние между не проварами не менее 300 мм, и общей длины участка не провара не больше 200 мм на 1м шва;

- отдельные шлаковые включения или поры или скопления пор размером по диаметру не более 10 % толщины свариваемого но не больше 2 мм;

- шлаковые включения или поры расположены вдоль шва если их суммарная длина не превышает 100мм;

Трещины всех видов и направлений в швах сварных соединений не допускаются. Участок шва с трещиной должен быть просверлен (диаметр отверстия 5-8 мм) по границам трещины плюс 15 мм с каждой стороны с раз - зенковкой отверстия.

Дефекты сварных соединений должны исправляться следующим способом: швы с дефектами превышающие допустимые, удаляют на длину дефектного места плюс 15 мм с каждой стороны и сваривают заново; подрезы основного металла, превышающие допустимые, зачищаются и свариваются с последующей зачисткой, которая обеспечит плавный переход от наплавленного к основному металлу.

Исправленные дефектные места или их части должны быть проверены заново.

Входной контроль

Входному контролю подлежат материалы для сварки, которые обязательно должны сопровождаться сертификатами качества. Запрещается использовать сварочные материалы, марки которых неизвестны. Входной контроль необходимо выполнять согласно ГОСТ 24297 - 87 " Входной контроль продукции. Основные положения".

Пооперационный контроль

• Пооперационный контроль должен проводиться на всех этапах работ по изготовлению емкости. При этом необходимо контролировать соблюдение всех технологических режимов и операций, которые приведены в данном документе.

Приемочный контроль

• Приемный контроль включает в себя внешний осмотр и измерение элементов емкости. Внешний осмотр необходимо проводить как после выполнения прихваток так и после сварки.

• Средства измерительной техники, которые используются при изготовлении данной конструкции, должны проходить плановые калибровки.

Раздел 2 Проектная часть

2.1. Технические требования, предъявляемые к оснастке

Оснастка должна обеспечивать неподвижность деталей в процессе изготовления изделия, их точное позиционирование (допускаются отклонения в пределах допуска) должна быть удобной в эксплуатации, не должны появляться трудности с установкой и снятием заготовок. Необходимо обеспечить свободный доступ к оснастке рабочего персонала. Необходимо чтобы она работала в необходимом температурном интервале 20°...+30°C при относительной влажности воздуха до 80 %.

Так как изготовление резервуара ответственный процесс и изготовление является массовым , целесообразно будет построить устройство для изготовления изделия которое будет отвечать следующим требованиям.

- Конструкция должна обеспечить стабильное качество готовой продукции.

- Конструкция оснастки должна обеспечивать легкую установку и снятие изделия, доступность к месту сварки.

- Конструкция должна быть технологичной и экономически целесообразной.

- Рассчитаны мероприятия по безопасности труда и охраны окружающей среды.

В данном случае конструирования оснастки выполняется на основе:

• Изучение чертежей и технических условий (ТУ) на сварочную конструкцию;

• Анализа производственной программы выпуска изделий;

• Технико-экономического обоснования наилучшего варианта изготовления из числа возможных.

Производственная программа выпуска не определяет сложность приспособления. В связи с чем целесообразно оснащение механизмами для механизации и автоматизации изделия для сварки контейнера.

Таким образом, выбор приспособления зависит от конструкции изделия, материала и конфигурации детали, а также от заданной мощности производства.

В многосерийном производстве целесообразно использование быстродействующих механических устройств, так как это приводит к повышению рентабельности изготовления изделия. Человек должен только управлять механизированными устройствами, загрузкой и отгрузкой изделия , установкой и снятием.

2.2. Выбор технологических баз и базирования заготовок

Для надежного закрепления заготовок в оснастке, необходимо, чтобы для каждого объекта выполнялась схема сила → деталь → упор. Причем таким образом, чтобы лишить деталь всех степеней свободы. Поэтому для нашего узла мы принимаем такие схемы (сборочный чертеж):

Изготовление изделия состоит из трех частей. Это изготовление обечаек, сборка обечаек с донышками, и сварки в одно целое.

Таким образом для каждой операции выбраны главные базы. Так для изготовления обечаек (продольный шов), соединения обечаек с донышками, главным измерительным размером будет торцевая поверхность сварочных кромок их соосность при соединении, а вспомогательными - боковая поверхность обечайки.

Для изготовления емкости главным измерительным размером является габаритный размер по длине, а также как и в предыдущем случае, торцевая поверхность свариваемых кромок их соосность при соединении.

3.cdw

Визуальный и измерительный
контроль РД 03-606-03
ДП22.02.06.СП941.2021.000.
Таблица сварных швов

4.cdw

6.cdw

Зачистить детали в местах сварки от
масда и других загрязнений.
Переместить подготовленные детали
на стенд для сборки изделия.
Выполнить установку и выравнивание кромок
обечайки относительно к проектным размерам.
Выполнить прихватки сварочного соединения.
Выполнить двух стороннюю сварку
продольного шва обечайки в нижнем положении
Зачистить сварные швы от капель металла.
Выполнить пооперационный визуальный контроль
качества сварочных соединений
Установить донышка и зафиксировать
их предворительное положение
Выполнить прихвачивание донышек к обечайке.
Зачистить места прихваток
Выполнить двух стороннюю сварку поперечных
швов. Приварка донышек к обечайке
автоматической сваркой под слоем флюса.
Зачистить все сварные швы от капель металла.
Проверить геометрические размеры изделия.
Установить по технологическому
отверстию люк-лаз предворительно надев
на него усиливающее кольцо "воротник".
Выполнить прихвачивание и приваривание
люка-лаза и воротника к обечайке.
Установит штуцера выдерживая
установленный проэктный размер от фланца
Выполнить прихвачевание и приварку
Выполнить прихватки и приварку
укрепляющих колец к обечайке.
Укомплектовать 2% запасом крепежа
количества применяемых размеров.
Зачистить все сварные швы
Выполнить не розрушительный контроль
изделия в объеме согластно НД
геометрических размеров резервуара. Испытать
гидравлическим давлением в течении 10мин.
Нанести на внешнюю поверхность изделия:
грунт-эмаль "interfine 979"
Суммарная толщина покрытия 60-70мкм..
Переместитьрезервуар на склад готовой
Схема технологического процесса

спецификация к сборочному чертежу66666.cdw

ДП22.02.06.СП941.2021.000.
Корпус деаэратора БДА-4
Колонка деаэрационная КДА 115
Штуцер Подвод основного пара
Штуцер подвод пара на барботаж
Штуцер рециркулирующий
Штуцер подвод перегретого конденсата
Штуцер вентилирующий

1.cdw

К колонке деаэрационной КДА - 15*
Отвод пара в предохр. устройство
Подвод основного пара
Отвод деаэрированной воды
Подвод пара на барботаж
От сепаратора непрерывной продувки
Рециркуляция от питательных насосов
Подвод перегретого конденсата
Вентиляция паровых объемов теплообменников
Техническая характеристика
Технические требования
*Размеры для справок.
применяемый в изделии -
Неуказанные предельные отклонения размеров до
свыше 500мм до 3150мм по
Предельные отклонения размеров на вылет
Аппарат испытать гидравлическим давлением в
8 МПа. В горизонтальном положении.
Аппарат подлежит ведению органов Ростехнадзора
согласно п. 6.2 ПБ 03-576-03.
транспортирование аппарата согласно ГОСТ Р
Правил проектирования
приемки сосудов и аппаратов стальных сварных" (ПБ
-584-03) и "Правила устройства и безопасной
эксплуатации сосудов
работающих под давлением"
Паспортные данные маркировать шрифтом 5-Пр3
ГОСТ 26.008.-85. Место маркировки обвести рамкой
эмалью НЦ-132П красной.
Внутреннюю поверхность аппаратов
консервировать согласно ГОСТ 9.014-78 для группы
изделий II-4 вариант защиты В3-16 FВН = 150 м2.
Покрытие наружной поверхности Грунт-Эмаль
серая 2 слоя по 30-35 мкм. Суммарная
толщина покрытия 60 70 мкм. FН = 250 м2.
Поверхность сварных швов и околошовных зон
подготовить под контроль:
) радиографический метод - по ГОСТ 7512-82 п.3.1 и
) ультразвуковой метод - по ОСТ 26-2044-83
) цветную дефектоскопию- шероховатость Rа =
западание между валиками сварного шва - 1
Контроль сварных соединений выполнить
непосредственно на месте производства.
Деаэратор атмосферного давления серии БДА-4 обеспечивает удаление
коррозийно-агресивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из подпиточной
воды систем теплоснабжения в котельных всех типов (за исключением чисто
водогрейных) и питательной воды паровых котлов и на ТЭЦ. Деаэраторный
бак БДА-4 представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд
с коническими эллиптическими днищами и патрубками входавыхода рабочей среды
а также с внутренним барботажным устройством.
Деаэраторный бак БДА-4 не подлежит ведению органов Ростехнадзора.
Деаэраторы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 16860-88.
Контроль и оценку качества сварных швов
производить согласно ГОСТ 7512-82
) для радиографического контроля:
класс чувствительности- 3 ГОСТ 7512-82.
) УЗД - согласно ОСТ 26-2044-83 .
Контрольные отверстия укрепляющих колец
расположить в нижней части.
Сварные швы укрепляющих колец испытать
пневматическим давлением Рпневм.= 0
При попадании на сварной шов корпуса аппарата
платик выполнить разрезным
привариваемых деталей от края шва аппарата на
расстояние не менее 20 мм. Сварной шов на платиках
не замыкать в нижней части со стороны опор на
расстояние 15 - 20 мм.
связанные с заменой материала
размеров деталей и т.д.
не нарушающие требований
и "Правил проектирования
изготовления и приемки сосудов и аппаратов
стальных сварных"(ПБ 03-584-03)
соответствующих разделах паспорта сосуда.
На корпусе аппарата с двух противоположных
сторон и в центрах днищ нанести манипуляционный
знак N12 "Центр тяжести
ГОСТ 14192-96 эмалью ПФ-115 черной
нанести маркировку мест крепления стропов.
Коэффициент прочности сварных швов
Чертеж разработан на основании заказ-наряда на
"НЕФТЕХИМПРОЕКТ" 80323-40124АМ-02-206 ТП изм.2
в соответствии с ТУ 3615-002-25435667-2011.
Аппарат на месте монтажа заземлить
заземления окрасить эмалью НЦ-132-К
нарушенное при монтаже
Установку ножек выполнить на месте
Укомплектовать 2% запасом крепежа от общего
количества применяемых размеров.
Аппарат оборудуется электрообогревом.
Полезная вместимость: 4 м3
Общая вместимость: 4
Температура рабочая: 104
Габаритные размеры: 1454*4204*1750 см.
Масса (сухая): 1395 кг.
Масса (рабочая): 5395
ДП22.02.06.СП941.2021.000.
Схема расположения опор
Таблица Присоединений

2.cdw

Таблица 1.2 Механические характеристики основного
материала стали 09Г2С при Т=20oС
Таблица1.1 Химический состав стали 09Г2С
Таблица 1.3 Сварочная проволока СВ-08А. Химический состав
Таблица 1.3 Сварочная проволока СВ-08Г2С. Химический состав

7.cdw

листозагибочная машина
место сварочных работ
место гидравлических испытаний
склад готовой продукции
склад заготовительных материалов
склад сварочных материалов
План сварочного участка

5.cdw

Флюсовая подушка с эластичным лотком
для сварки продольного шва обечайки в нижнем
Стенд для автоматической сварки обечайки под флюсом